Potenciales extracelulares como descriptores del comportamiento en el lóbulo temporal.
El potencial eléctrico del medio extracelular que rodea a las neuronas del sistema nervioso fluctua constantemente. Estas oscilaciones resultan de sumar las perturbaciones producidas por los potenciales de acción y los potenciales sin apáticos de las neuronas ubicadas en un entorno del electrodo...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/811/1/Maidana_Capitan.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | El potencial eléctrico del medio extracelular que rodea a las neuronas del sistema nervioso
fluctua constantemente. Estas oscilaciones resultan de sumar las perturbaciones
producidas por los potenciales de acción y los potenciales sin apáticos de las neuronas
ubicadas en un entorno del electrodo de medición, y su amplitud es tanto mas grande
cuanto mayor sea la sincronización entre neuronas. Se han identificado diversos ritmos
colectivos cuyas características están correlacionadas con variables comportamentales.
Por ejemplo, se sabe que en roedores, el ritmo theta (6-12 Hz) coordina los cómputos
involucrados en orientación y navegación en el espacio. En humanos, el ritmo beta
(16-31 Hz) crece durante el procesamiento consciente de la información. Sin embargo,
hasta el momento se desconoce el papel que juegan los ritmos lentos en este tipo de
tareas, aun cuando la amplitud de las oscilaciones lentas es comparable a la de otras
bandas de frecuencia. En esta tesis, analizamos la relevancia de las oscilaciones lentas
en tareas de navegación espacial en roedores, y en procesamiento de información en
pacientes epilépticos humanos. En ambos casos, estudiamos los registros obtenidos por
nuestros colaboradores con electrodos que fueron implantados con fines académicos (en
el caso de roedores) o médicos (en seres humanos). En el caso de roedores, observamos
que tanto la amplitud de las ondas lentas como su grado de acoplamiento con otras
bandas de frecuencia están modulados por aspectos cinemáticos de la trayectoria recorrida
por el animal, tales como la velocidad o la aceleración. Observamos también que
los ritmos lentos organizan los disparos de neuronas individuales en el lóbulo temporal,
de forma que la información cinemática codificada por dichas neuronas depende de la
fase del ritmo en la cual se ubican los potenciales de acción. En el caso de los pacientes
epilépticos, encontramos que las oscilaciones lentas fluctúan marcadamente tanto dentro
como fuera de las crisis, dificultando la detección automática de los períodos ictales,
y el grado de pérdida de conciencia. Proponemos un mecanismo de normalización que
permite neutralizar estas fluctuaciones, y en consecuencia, detectar las crisis con un
algoritmo sencillo, factible de ser implementado online. Analizando la señal normalizada,
es posible identificar un rasgo siológico asociado a las crisis que conllevan un alto
grado de perdida de conciencia: el cambio en la distribución de probabilidad asociada
a la potencia en diferentes bandas, unas pocas decenas de milisegundos después del
inicio de la crisis. Concluimos por ende que, a diferencia de lo que se creía hasta el
momento, un adecuado procesamiento de las componentes lentas del potencial extracelular
permite una mejor interpretación del procesamiento de información en roedores
y en humanos. |
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